時間：2023-01-21 16:37:50
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一、循環冷卻水的概念
1、循環冷卻水的概念
以水作為冷卻介質，并循環使用的一種水系統稱為循環冷卻水系統。循環冷卻水通過換熱器交換熱量或直接接觸換熱方式來交換介質熱量并經冷卻塔涼水后，循環使用，以節約水資源。一般情況下，循環水是中性和弱堿性的，ph值控制在7-9.5之間；在與介質直接接觸的循環冷卻水的有酸性或堿性（ph值大于10.0）的情況一般較少。
2、循環水的降溫原理
2.1蒸發散熱
水在冷卻設備中形成大大小小的水滴或極薄的水膜，擴大其與空氣的接觸面積和延長接觸時間加強水的蒸發，使水汽從水中帶走氣化所需的熱量從而使水冷卻。
2.2接觸散熱
水與較低溫度的空氣接觸，由于溫差使熱水中的熱量傳到空氣中，水溫得到降低。
2.3輻射散熱
不需要傳熱介質的作用，而是由一種電磁波的形式來傳播熱能的現象。這3種散熱過程在誰冷卻中所起的作用，隨空氣的物理性質不同而異。春、夏、秋三季，室外氣溫較高，表面蒸發起主要作用，最炎熱夏季的蒸發熱量可達總散熱量的90%以上，故水的蒸發損失量最大，需要的補充水量也最多。在冬季，由于氣溫降低，接觸散熱的作用增大，從夏季的10%-20%增加到40%-50%，嚴寒天氣甚至可增加到70%左右，故在寒秋季節水的蒸發損失量減少，補充水量也就隨之降低。
二、循環冷卻水處理存在的問題
冷卻水在系統中不斷循環重復使用，由于各種無機離子、有機物質、水不溶物等，不斷隨補充水及冷卻塔洗滌進入，隨水溫的升高（冷卻），水份不斷蒸發濃縮，以及設備結構和材料等多種因素的綜合作用，使循環水系統在短時間內會出現：嚴重的沉積物（水垢）附著、設備腐蝕（銹垢）和微生物的大量滋生（生物粘泥、軟垢附著），以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道等問題。它們會威脅和破壞工廠設備長周期地安全生產，甚至造成較大的經濟損失。其直觀表現如下：
1、主要水冷換熱器傳熱效率快速降低（換熱管壁結水垢）
多數換熱器用碳鋼或不銹鋼、銅制成，碳鋼的導熱系數為46.4～52.2W/(m?k)，但碳酸垢的導熱系數為0.464～0.697W/(m?k)，只有碳鋼的1%左右，由此可見，水垢或其他沉積物的導熱系數比金屬低得的多，因此當水垢或其他沉積物有少量覆蓋在換熱器的換熱管表面時，就會大大降低換熱器的傳熱效率。
2、換熱管內循環水流量減少（甚至逐漸堵塞換熱管），換熱效果降低
沉積物或微生物粘泥覆蓋在換熱器的換熱管壁甚至堵塞換熱管，使得循環水通道的截面積和通量變小，從而使換熱效率進一步降低。
3、設備加速腐蝕（主要表現為垢下腐蝕）
沉積物和微生物的產生，促使了濃差腐蝕電池的形成及垢下腐蝕的產生，從而使金屬的腐蝕速度加劇。
4、設備的使用壽命成倍縮短
一方面，沉積物和微生物粘泥等覆蓋在換熱管表面，阻止設備的有效換熱，使換熱表面（介質側）的金屬長期處于高溫熱負荷狀態，導致金屬疲勞；另一方面，腐蝕嚴重導致換熱管管壁加速變薄，尤其是垢下腐蝕和濃差腐蝕還會導致設備穿孔泄漏。這些情況的發生，使得設備的使用壽命被成倍縮短，且嚴重影響生產的正常進行。
5、增加生產運行成本
為使設備保持足夠的換熱效率，必須采取增加循環量（啟動備用泵）、大幅加補新鮮水等措施，使運行費用成倍增加，但效果卻很差；致使單位時間負荷下降、產量降低，而成本上升；還有維修費用也會增加，等等增大產品的生產成本。
以上循環水冷卻水系統存在問題是可以通過水質穩定處理很好解決的。對循環水系統進行科學的、穩定的水處理和管理是很必要的，能實現較小投入帶來極大產出。
三、循環冷卻水處理措施
1、提高水質處理藥劑濃縮倍數
循環水系統的補水量等于系統中各種蒸發、風吹、滲漏和排污損失之和，提高系統運行的濃縮倍數可以減少排污量，即減少系統的補水量，達到節水的目的。但是過高的提高濃縮倍數，會使循環冷卻水的硬度、堿度、氯離子等的濃度過高，使水的結垢傾向、腐蝕性大大增加，就需要相應的提高循環水的水質穩定處理效果。這就需要有效的水質處理方法，在考慮環保的同時，采用高效的水處理藥劑來提高濃縮倍數。以下幾種水質穩定處理藥劑已經在一些工業項目中的循環水系統應用,并且取得了明顯的效益。
1.1硫酸―阻垢劑處理
是指在水體中先加入硫酸使補充水堿度降到一定程度后再加入阻垢劑如聚磷酸鹽、有機阻垢劑等。從而達到阻垢和保證循環水穩定運行的目的。該法占地小、技術簡單。但是需注意SO24-濃度過高會侵蝕混凝土，同時用有機磷處理循環冷卻水勢必加強水生物的繁殖，加重腐蝕程度，所以藥劑處理要同時考慮阻垢、緩蝕及殺菌等多方面的效果，一般可以考慮采用復合型阻垢劑。
1.2弱酸樹脂交換處理
可降低水中的碳酸鹽硬度及相應的堿度，再投加緩蝕劑可防止循環水系統的腐蝕，既可提高循環水濃縮倍率，又不會增加水中硫酸根離子。該法適用于處理碳酸鹽硬度比例高的水，優點是系統簡單、運行條件好、交換容量大、易再生、酸耗較低，從根本上解決了結垢問題。缺點是運行費用高、占地面積大、廢水排放量大。
1.3石灰軟化―加酸
補充水在預處理時就投加適當的石灰，除去水中的Ca2+、Mg2+，原水鈣含量高而補水量又較大的循環冷卻水系統常采用這種方法。經石灰處理的水，雖然碳酸鹽堿度可以降低，但卻有可能出現CaCO3沉淀，為消除這種不穩定性，可添加少量H2SO4。此法優點是處理能力大，運行費用較低。缺點是投資大、對石灰粉純度要求高、對環境影響大。
1.4反滲透脫鹽處理技術
采用反滲透對循環冷卻水進行軟化、除鹽處理。其脫鹽率常在98%左右。該處理法操作方便，易于實現自動化，并且脫鹽效果好，有利于提高循環水水質。缺點是投資大、膜污染嚴重、清洗頻繁。
2、管道減阻節能劑
減阻節能劑是用于降低流體流動阻力實現節能的化學添加劑。近年來國際環保節能機構啟動了減阻節能專項研究項目，丹麥、荷蘭、加拿大、美國等國家對表面活性減阻技術進行了大量的研究工作，取得了很大成效，管道摩擦阻力最高可減少70%以上，某些減阻節能劑品種已進入實用階段。國內也開展了管道減阻節能的基礎研究，并進行了減阻節能劑的應用研究，已開發了陽離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑和非離子表面活性劑為主劑的三類減阻節能劑配方。減阻節能劑應用于循環水系統中，不僅能夠降低管網投資造價，而且能降低循環水泵日常運行的電耗。在循環水系統中加入管道減阻節能劑是簡便易行的節能方法，現有循環水系統改造無需新增大筆設備投資，具有廣闊的發展前景，經濟和社會效益巨大。但是目前國內對減阻節能劑的應用研究滯后，企業參與度還不高。
3、循環冷卻水系統的殺菌滅藻處理
循環冷卻水在經過化學處理過程中，會滋生比較豐富的營養藻，因為在通過冷卻塔冷卻過程中，水中溶解有一定數量的溶解氧，加之循環水溫等因素，都為水中微生物的生長繁殖提供了適宜的環境，特別是在炎熱的夏天，它的滋生尤其明顯，為了抑制菌藻生成生長，通過加入殺菌滅藻劑來實現。在炎熱的季節，視菌藻生成的情況，可以不定期往循環水系統中按50-100mg/L的濃度來投加殺菌滅藻劑，加入后，盡量維持不排污、不補水，以盡量維持較高的藥劑濃度，待被殺死的菌藻尸體和換熱設備上剝離掉的粘泥沉積到沉降排污池后，及時將其排放，達到循環水水質符合管理標準的目的。
四、循環水系統技術管理中的要點
1、循環水中pH值范圍的控制
企業應根據使用的循環水緩蝕阻垢劑的不同，正確控制水的pH值范圍，各種循環水緩蝕阻垢劑都有其適用的pH值，當循環水的pH值低于這一范圍時，水的腐蝕性將加劇，造成設備的腐蝕；當循環水的pH值高于這一范圍時，則水的結垢趨勢增大，容易引起換熱器結垢，因而pH值的控制，應采用連續在線控制，在沒有外界因素影響的條件下，應嚴格控制pH值范圍，充分發揮緩蝕阻垢劑的最大效果，提高換熱設備的運行質量。
2、循環水中有關指標的特殊控制
循環水控制的分析項目主要有pH、濁度、總硬度、Ca2+、Mg2+、有機磷、正磷、余氯、CI-、異養菌、粘泥、平均腐蝕率等，對用于特定的換熱設備、介質的循環水，在分析項目和指標控制要求中，還要另加重視，如不銹鋼換熱器中的循環水在上述指標中，應嚴控CI-濃度，當該濃度高時，對設備產生晶間腐蝕，輕者造成經濟損失，嚴重者將會發生安全事故；在熱電廠的循環水質指標中，還要增加NH3濃度分析，當水中NH3濃度達到一定值時，發電系統的紫銅冷凝器，將因NH3濃度超標而發生腐蝕，使其產生泄漏，影響發電機組的運行。
結束語
循環冷卻水系統的節能措施有很多，不同的工業項目應根據項目規模、實際的運行工況、建設地的條件等各方面情況，綜合考慮采用合適的節能措施，更好的實現節能減排的目的。
參考文獻
[1]羅登紅,孫志勇,趙薇.小氮肥循環冷卻水系統不停車清洗及預膜[J].內蒙古石油化工,2014,02:82-83.
【關鍵詞】水動風機冷卻塔；水輪機；循環冷卻水
0 引言
在鋼鐵行業中，為了保證煉鐵、煉鋼、軋鋼各種設備的正常運行，工業循環冷卻水系統中的供水溫度就需有效的控制，其中各種形式冷卻塔是通常采用的冷卻設備之一。通常冷卻塔的冷卻效果主要由氣水比來決定，同等質量流量的熱水用同等質量流量的空氣進行熱交換實現冷卻塔的降溫目的，一般常用電機驅動風機獲取空氣。但隨著鋼鐵行業節能降耗需求的日益突出及環保要求，冷卻塔的技術改造就慢慢凸現出來，如果冷卻塔改用水輪機來驅動，那么水輪機的軸功率與電機功率相同即可實現。水動風機冷卻塔是利用水輪機代替傳統風機電機作為冷卻塔風機的動力源，使風機由電力驅動變為水力驅動，達到節能環保的目的，而水動風機冷卻塔的結構、外形、尺寸、冷卻原理基本都不需改變。
1 水動風機冷卻塔工作原理
通常普遍使用的電機驅動風機冷卻塔原理是：用電動機通過聯軸器、傳動軸、減速器來驅動冷卻塔的風機，風機的抽風使進入冷卻塔的水流快速散熱冷卻，然后又由水泵加壓將水流輸送到需要用水冷卻的設備使用后再引入冷卻塔冷卻，達到冷卻水循環使用。而水動風機冷卻塔是需要用水冷卻的設備使用后先引入水輪機，水輪機驅動冷卻塔的風機抽風使循環冷卻水快速散熱，水輪機利用冷卻塔上塔水流的富余的綜合能量進行工作。通常工業循環冷卻水在熱交換設備和冷卻塔之間的循環是通過水泵來驅動的，各循環水系統中的工藝需求水量很難被精確的計算出來，在計算系統水流量時，考慮安全生產及各個方面的因素，都會在滿足系統需求水量的基礎上增加10%-20%的余量來確定水泵的流量；同時在整個循環水系統中，每段管道、彎頭都有一定的阻力，冷卻塔的位置高低、換熱部件的阻力及壓力都會在系統中產生阻力，這些阻力也不能很精確的計算出來，一般計算的阻力值只是一個大概的數據，根據這個數值在選擇水泵的揚程時，就在克服所計算出的阻力數值的基礎上一般增加10%-20%的余量來選型。因此，整個工業循環冷卻水系統中水泵的水量、揚程是富裕的。水動風機冷卻塔水輪機就是充分利用這些富余的綜合能量來驅動風機的轉動。
2 水動風機冷卻塔結構
2.1 水動風機冷卻塔大體結構
水動風機冷卻塔與傳統的電機驅動風機冷卻塔相比，兩者冷卻塔結構大體相似，水動風機冷卻塔上部為風筒下部為塔體玻璃鋼擋水板，內部結構從下到上依次是：填料、布水管、收水器、水輪機基座、水輪機進出水管、水輪機、風機等。
2.2 水輪機的結構及特點
水輪機是由蝸殼、座環、轉輪、軸、軸承、尾水管、注油管路、剎車裝置、監控裝置等構成。蝸殼形如蝸牛的外殼，具有減縮的斷面，可以保證水流均勻地進入水輪機，座環除了支撐水輪機的有關部件外還起到調節水流方向的作用，水輪機的轉輪是水能轉變為旋轉機械能的主要部件，做功后的水流經尾水管進入布水器。水輪機具有以下的特點：（1）剎車裝置（1000T以上選配用）。水動風機冷卻塔在停運時，外界空氣密度高而塔內濕熱空氣密度低，塔內、塔外產生壓力差，使風機葉片在壓力差作用下繼續旋轉給進塔檢修帶來安全隱患，故設計有葉片停轉的剎車裝置。（2）獨特的注油裝置。具有兩個獨立的軸承室和獨立的注油管路保證水輪機的穩定運行。（3）全方位的監控裝置（選配用）。具有葉片轉速監控、震動監控、水溫監控及壓力監控保證循環水系統的工藝需求。（4）獨有的尾水管設計。保證水輪機發揮最大效率。
3 工業循環冷卻水系統水動風機冷卻塔應用改造
3.1 改造工程概況
新疆八鋼冷軋彩涂循環冷卻水系統冷卻塔為方型逆流式冷卻塔，公司本著節能降耗、降低生產成本的原則，擬對原有的彩涂凈環水冷卻塔進行節電改造，原先彩涂凈環水系統設施參數：
3.1.1 冷卻塔部分（表1）
3.1.2 水泵部分（表2）
彩涂凈循環冷卻水系統冷卻塔風機可進行改造，經研究決定在原來基礎上用水輪機替代電機和減速機，只需在原有管路上引出一條旁路接到水輪機，再將水輪機的尾水管連接布水器的原有管路即可，無需改動填料和布水系統，改造工作量較小（圖1），易實施。
圖1 冷卻塔改造前后對比圖
3.2 改造后水動風機冷卻塔的運行情況
通過對八鋼冷軋彩涂循環冷卻水系統冷卻塔改造后的運行狀況來看，改造后的水動風機冷卻塔經過與原先傳統冷卻塔對比基本原先進水管是在上升至布水器高度后與布水器接通實現布水的，而改造后進水管將上升至原電機所處高度位置經風筒進入冷卻塔與水輪機接通，此與布水器將有2～4m的落差距離，其勢能所形成的壓力將進一步增強了布水器噴頭布水的效果，使彩涂循環冷卻水降溫效果提高；改造后的風機的轉速是隨著循環水量的變化而變化的，減少了因水量減小而風量過大造成的飄水損失，極大的減少了工業新水的補水量；根據新疆的氣候情況，冬天的冷卻塔風機有時是需要停轉的，依靠寒冷的空氣實現自然溫降，如果風機開，則會產生很嚴重的結冰現象，改造后的水動風機冷卻塔，通過上水管路所設的旁路及控制閥門的開度來調整實現防凍保溫：（1）水輪機不供水，水輪機依靠風機旋轉的慣性完全可以把水輪機內的水分排干，通過旁路直接供水到布水器布水；（2）水輪機供一點水，維持風機能夠旋轉即可，主要通過旁路供水到布水器，冬季防凍保溫措施簡單便捷，節約了較多的保溫防凍材料。
4 結語
水動風機冷卻塔的應用前景較好，在節能降耗、降低生產成本的大環境下，不論是改造也好，新建工程也好，冷卻塔節電改造的優勢在于：（1）節能節水：無電機和電控設備，節電顯著；飄水損失大為降低，減少補水；（2）環保：無電機和減速箱，大大降低冷卻塔震動和噪聲，減少對環境的污染；（3）經濟：取消電機、減速箱、傳動裝置及配電裝置等，免除日常維護保養費用；（4）安全穩定：無任何電氣設備，杜絕了漏電現象，事故源減少，故障率大為降低；（5）冷效：風量隨水量增減，保持冷卻塔的氣水比在最佳狀態，冷卻效果好；（6）通用：凡是使用傳統冷卻塔的場合，均可采用水輪機冷卻塔，進行節電改造。
【參考文獻】
[1]張飛狂.冷卻塔水輪機[P].中國專利：專利ZL02216-112.X，2003-01-08.
[2]趙振國.冷卻塔[M].北京：中國水利水電出版社，2001.
關鍵詞：鑄鋼車間；凈循環系統；濁循環系統
1工程概況
本項目位于四川德陽，鑄鋼車間設計熔煉能力：1萬噸/年，最大件熔煉能力為：100噸，其鑄造工段部分工藝設備需要冷卻水，循環冷卻水水量、溫度、水質等參數見下表：
注：真空泵為水蒸氣噴射真空泵，濁循環水中主要含廢煙氣、少量油污、金屬氧化皮等。
2系統介紹
由于上表①中真空泵循環水水質與其余設備循環水系統水質不同，本工程循環水系統按兩套設計：⑴濁循環冷卻水系統，供設備①使用，補充水采用普通自來水；⑵凈循環冷卻水系統，供其余設備使用，補充水為軟化水。軟化水由182/480D2-1500×2400全自動軟水器制備，產水量：35m3/h ，雙床流量控制一用一備。
2.1濁循環冷卻水系統，系統流程如下：
按德陽地區濕球溫度26℃設計，選用FGBL-900高溫型冷卻塔（N=18.5×2＝37 kW）一臺，置于循環泵房外冷水池1上，冷水池1有效容積：115m3，熱水池1有效容積：81m3。FGBL-900高溫型冷卻塔冷卻水量：900 m3/h，制品重：17.8t，運轉重量：29.4t。
熱水泵選用KQSN300-M13/348雙吸泵二臺（一用一備），單臺Q=474 m3/h ~790 m3/h ~948 m3/h，H=40m~34m~28m，N=90kW，冷水泵選用KQSN300-M6/482雙吸泵二臺（一用一備），單臺Q= 431 m3/h ~719 m3/h ~863 m3/h，H=82m~78m~71m，N=250kW，冷卻塔前過濾器選用LZGSL－4型高速過濾器二臺，單臺最大濾水量：500m3/h，冷、熱水泵均設在循環泵房內，高速過濾器設置在循環泵房北側室外地坪上。
2.2凈循環冷卻水系統，系統流程如下：
按德陽地區濕球溫度26℃設計，選用FGBL-700高溫型冷卻塔（N=15×2=30kW）二臺，置于循環泵房外冷水池2上，冷水池2有效容積：210m3，熱水池2有效容積：135m3。FGBL-700高溫型冷卻塔冷卻水量：700 m3/h，單臺制品重：15.5t，運轉重量：24.6t。
由于用水設備較多，從系統運行靈活性及節能方面的考慮，熱水泵選用KQSN300-M13/313雙吸泵三臺（二用一備，單臺Q=427 m3/h ~711 m3/h ~853 m3/h，H=32m~27m~22m，N=75kW）及KQSN250-N9/316雙吸泵一臺（單臺Q=212 m3/h ~354 m3/h ~447 m3/h，H=33m~29m~25m，N=45kW），冷水泵選用KQSN300-N9/418雙吸泵三臺（二用一備，單臺Q=378 m3/h ~630 m3/h ~775 m3/h，H=58m~52m~56m，N=132kW）、KQSN250-M6/383雙吸泵一臺（單臺Q= 247 m3/h ~412 m3/h ~520 m3/h，H=55m~49m~42m，N=90kW）及KQL80/235-18.5/2離心泵二臺（一用一備，單臺Q= 32.5 m3/h ~46.7 m3/h ~56 m3/h，H=73m~70m~63m，N=18.5kW， 60t爐水冷氧槍冷卻水供水壓力與其余凈循環系統設備冷卻水供水壓力不同，故60t爐水冷氧槍冷卻循環水泵單獨配置），冷、熱水泵均設在循環泵房內。
濁循環水系統、凈循環水系統共用一套水質穩定劑加藥裝置及殺菌劑加藥裝置，阻垢劑及殺菌劑一般配成5%~10%的水溶液，通過計量泵投加到冷水池1、2中。
2.3循環水旁流水處理系統：
為了提高循環冷卻水水質及提高設計濃縮倍數，濁循環冷卻水系統、凈循環冷卻水系統各設置一套旁流水處理系統。
濁循環旁流水處理流程詳見濁循環冷卻水系統流程，旁流水處理器采用SCⅡ-0800F型、多介質過濾器采用SG-DG-1000型（過濾水量：20m3/h）。
凈循環旁流水處理流程詳見凈循環冷卻水系統流程，旁流水處理器采用SCⅡ-0900F型、多介質過濾器采用SG-DG-1200型（過濾水量：40m3/h）。
SCⅡ型旁流水處理器采用疊加脈沖的低壓電場原理，根據水質自動調整處理信號，具有殺菌滅藻除垢處理并去除水中懸浮物的作用。
3 結語
循環冷卻水系統是鑄鋼車間鑄造工段中的重要一環，冷卻水的水質、水溫對鑄鋼設備及產品都有較大影響，本文簡單介紹了某鑄鋼車間循環冷卻水系統設計方案，旨在拋磚引玉，希望各位讀者同仁多提寶貴意見。
參考文獻
[1]《工業循環冷卻水處理設計規范》GB50050-2007。
【關鍵詞】循環；冷卻水；系統；設計；探究
1.前言
循環冷卻水系統是常見的冷卻系統，以水作為冷卻的介質，主要特征是可以循環使用。目前此系統已經在多個行業領域廣泛應用。通常情況下，循環冷卻水系統主要包括以下幾個部分，冷卻設備、水泵以及管道。其中冷卻設備是最為重要的組成部分，主要包括換熱設備、換熱器、冷凝器以及反應器等。循環冷卻水工作的原理簡單。在凝汽器中，循環水將汽輪機排汽冷凝下來，蒸汽在氣化過程中產生的熱量被帶走，并且在凝汽器中形成高度真空，這是降低汽輪機的排汽壓力的關鍵所在，是其正常運轉不可缺少的。這個過程是保證汽輪機理想焓降增大的過程，可以起到明顯的增加功率的作用。另外，如何合理的設計冷卻水系統也是至關重要的。通常情況下，冷卻水系統在設計過程中應該充分考慮是否能夠保證汽輪機在其它條件相同下具有最大的出力。只有這樣，在整個系統運轉的過程中，汽輪機才可以實現其功能的高效發揮，才能夠保證使用的安全性與經濟性。
2.冷卻塔在循環冷卻水系統中的應用
冷卻塔是循環水冷卻系統中常見的設備。在我國南方，水分充足并且河流較多，通常情況下會選擇直流系統。但是，北方地區由于氣候干燥，水分稀少便不適合采用這種設置。為了節約用水，北方冷卻水系統中通常設置冷卻塔，以此達到使升溫后的水經過冷卻塔降溫后再進入凝汽器和輔機的作用，進而實現循環利用。在我國的北方地區，大中型電廠中自然通風雙曲線型冷卻塔成為電能產生過程中必不可少的設備，甚至成為我國北方地區電廠的標志性設備。
盡管能夠循環的冷卻塔具有一定的優勢，較好的實現了節約水資源的目標，但是仍然需要使用一定的水資源。伴隨著社會的發展以及技術的進步，這一方式也難以滿足社會發展的需求。因此，機械通風直接空氣冷卻系統已經成為新形勢下的選擇。
但是，我們應該充分認識到直接空冷凝汽器在使用過程中的局限性。這一裝置的安裝較為復雜，通常安裝在汽機間外的高架平臺上，其它附屬設備及軸承冷卻仍然采用循環冷卻水系統。通常情況下冷卻塔的布置有廠區地面布置和廠房運煤層布置兩種方式。但是，具體情況應該根據冷卻水量的大小進行確定。
3.冷卻循環水系統的相關技術以及可靠性分析
構成循環冷卻水系統的裝置較為復雜，每個系統之間通過密切的協調配合才能維持整個系統的正常運轉。各系統之間存在工作原理、系統控制方法、設備制造工藝及安裝方式之間的差異，這也就引起了每個裝置能量流失方式的不同。因此，在對能力轉移、流失以轉換效率進行分析的基礎上，我們可以選擇不同的節能技術。在目前的技術水平下，對電源裝置本身的優化是最簡單和最高效的節能方式。另外，變頻調速、高效水泵及水動能也是實現節能的有效手段。每種節能手段的側重點不同，其中變頻調速控制是從系統控制優化角度進行節能優化； 而水泵節能較為復雜，需要通過改造設備與改善設計效果實現節能。水動能冷卻塔則是充分利用管網中水動能余量進行能量二次利用[1]。
循環冷卻水系統的可靠性是關系其能否正常運轉的重要因素。但是，其可靠性高低與多種因素密切相關。通常情況下，組成系統的各個設備的可靠性是極為重要影響因素。另外，不可忽視的是各個系統之間的連接方式也會影響到整個系統的可靠性。而提高設備可靠性的手段主要包括保證制造廠的機加工水平、設計水平、材料性質等。另外，為了提高系統的可靠性，一般均要進行可靠性設計。尤其應該對循環水泵的配置及連接等關鍵環節進行檢查，一般設置兩臺或三臺循環水泵，其中一臺備用，連接采用冗余方式并聯連接，實踐證明這是可靠性較高的方式。在對設備連接可靠性理論深入研究的基礎上，我們認為并聯連接方式的可靠性與并聯設備的個數、并聯設備的可靠性以及轉換開關的可靠性有關。并聯設備的個數越多，并聯設備的可靠性越高，整個并聯系統的可靠性就越高[2]。
4. 做好循環冷卻水系統的設計的策略
第一，循環冷卻系統存在的一個顯著問題是冷卻塔進水量大于出水量。這一現象給溢流的出現以及水流失埋下了巨大隱患。在實際運行中，更難以把握的是這一現象難以被及時發現，無法做到及時發現問題和處理問題。即使當發現問題時，控制起來難度仍然較大。通常玻璃鋼冷卻塔的接水盤較淺，只有進水管和出水管的接口，這成為是溢水現象出現的重要原因。如果冷卻塔進水量大于出水量，溢流是通過接水盤邊流出。如果在冷卻塔接水盤的外圈地面砌擋水檻則可以較好的避免溢水現象的出現。通常情況下擋水檻的高度設置為200- 300mm較合適。擋水檻內設地漏，溢流水通過地漏管道流到循環水池，避免了水的流失。另外，還可以采取以下措施避免這一情況的發生。有經驗的運行人員在零米層可以觀察到有無溢流發生，并且根據工作經驗結合實際情況根據溢流水量的大小，用水泵出水閥門調節，使冷卻塔的進出水流量平衡。
第二，保證空氣的順暢排出。排水管道排氣原理在實際應用中具有較好價值，實際操作中需要在立管的底部和中間部位接排氣管，這一位置排氣管可以較好的實現氣和水在不同管道中流動，保證整個系統的穩定。另外，使排氣管出口高出冷卻塔接水盤約500mm左右也是一種較為可行的方法。
第三，合理設置冷卻塔的進出水管道。通常情況下，進出水管道在運煤層，需要做好預防冷卻塔結冰的工作。因此，如何正確設置連通管及閥門，通過閥門調節使循環水不進塔是避免冷卻塔結冰的關鍵所在。另外，這種設置也保證了冷卻塔檢修的充足時間，是提高設備使用效率、延長使用壽命的重要途徑。通常情況下，我們認為只要循環水溫經室內管道自然散熱后，能滿足冷卻設備進水溫度要求，就可采用循環水室內循環散熱方案[3]。但是，在應用中需要具體問題具體分析。
冷卻水循環系統的工作方式以及穩定性對冷卻水溫度有較大的影響。目前的冷卻水系統組成結構復雜并且一般采用閉式循環方式。機力通風塔、自然通風塔以及噴水冷卻池等成為冷卻水循環系統正常運轉必不可少的組成設備，保證這些設備的可靠性是提高系統運行質量的重要因素。
5.結語
循環冷卻水系統越來越廣泛用于各行業中，在工程設計中應根據實際需要，充分考慮循環冷卻水系統節水節能的特點，做好系統設置、管道設置等方面的工作，以降低水資源的消耗、減少不必要的能量消耗為基本原則，做好循環水冷卻系統的設置。
第一，保證系統運行的經濟性和節約性。凝汽器中采用適當的強化傳熱措施是提高經濟性較為可行的辦法。改膜狀凝結為珠狀凝結是較為常見并且效率較高的方法，換熱系數可提高數十倍。
第二，冷卻水進口時盡量保持其處于低溫狀態。這是實現節能與高效的重要環節。冷卻設備從很大程度上關系到冷卻效果，因此在保證冷卻水進口溫度的同時還要科學的選擇設備。
第三，進行科學的可靠性評價。從各個環接出發，采取可行措施，通過保證軟件的容錯功能實現可靠性的提高。
參考文獻：
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[3]張琳. 循環冷卻水系統節能方案設計實踐[J].有色冶金節能，2013 ，4（1）.
關鍵詞：循環冷卻水系統 清洗預膜
1．0 前言
為保證公司合成氨及尿素兩套循環冷卻水系統年度大修開車后的長周期穩定運行，常州精科霞峰精細化工有限公司對該兩套系統進行了清洗預膜工作。合成氨系統循環水量2500t/h，保有水量1000-1300t，主要供合成氨及復合肥生產冷卻用水，用水設備以碳鋼為主。尿素系統循環水量1500t/h，保有水量750t左右，主要供尿素生產冷卻用水，用水設備以不銹鋼為主。
在公司總站、中化室、合成氨及尿素循環水泵房的大力支持與配合下，順利地完成了此次清洗、預膜工作，在此，對提供幫助的各部門深表感謝！對清洗、預膜的過程、實施情況報告如下：
2．0 清洗過程
2．1 水沖洗
在化學清洗前，于9月18日8：00開始先對兩套系統進行水沖洗，循環水打通后，濁度顯著上升，下午13：00開始第一次排水置換，清池，等水池注滿開泵開始進行化學清洗。
2．2 除油清洗
合成氨及尿素兩套系統同步運行，于9月18日18：00開始投加JC-164除油清洗劑，當水池產生大量泡沫時投加JC-863消泡劑。投藥后合成氨系統濁度從34.02mg/L升至53.24mg/L，尿素系統從31.06 mg/L升至72.47mg/L。
2．3 粘泥剝離清洗
兩套系統于9月18日21：30開始投加XF-950殺菌滅藻劑，半小時后投加XF-990殺菌滅藻劑，當水池產生大量泡沫時投加JC-863消泡劑。投藥后合成氨系統濁度最高升至78.39mg/L，尿素系統濁度未見顯著上升。運行24小時，當兩系統濁度不再明顯上升時，開始第二次排水置換，排空系統和水池水，清池。水池補滿水后開泵循環并邊排邊補至濁度基本合格，于9月20日9：45和8：50分別于合成及尿素系統投加JC-961剝離劑，投藥后水池表面產生大量泡沫。由于分析濁度大都從泵上取樣，而水中大量粘泥狀臟物都被泡沫攜帶至表面，因此測得濁度都是不升反降，但從合成系統冷卻塔水池表面取樣消泡后分析，濁度高達106mg/L。整個剝離期間，從水質分析及清池時直觀觀察，剝離效果明顯，達到預期目的。
2．4 除銹垢、水垢清洗
由于泵送出水濁度合格，因此沒有進行大量換水，只對合成系統補水至溢流3小時，于9月21日14：00開始投加JC-161除銹除垢清洗劑，并于15：00掛入檢測掛片。清洗期間用JC-161調節PH在2-4之間，運行15小時以后，再投加JC-162螯合清洗劑，繼續運行6小時后進行第三次排水置換，排空系統和水池水，清池。
清洗過程中，合成系統總鐵由0.58mg/L最高上升至123.7mg/L，Ca2+分析由于干擾大，不同人員每次分析誤差較大，可取中間值，即由27.73mg/L最高上升至281.5mg/L。以保有水量1100t計，約清洗下Fe2O3鐵銹387kg，CaCO3水垢279kg。
清洗過程中，合成系統總鐵由0.58mg/L最高上升至123.7mg/L，Ca2+分析由于干擾大，各人每次分析誤差較大，可取中間值，即由27.73mg/L最高上升至281.5mg/L。以保有水量1100t計，約清洗下Fe2O3鐵銹387kg，CaCO3水垢279kg。
清洗過程中，尿素系統總鐵由0.38mg/L最高上升至22.79mg/L，Ca2+由36.21mg/L最高上升至413.4mg/L。以保有水量750t計，約清洗下Fe2O3鐵銹48kg，CaCO3水垢283kg。
從清洗時Ca2+、總鐵、濁度的前后變化情況可看出。此次清洗效果明顯。
關鍵詞：合成循環冷卻水系統 技術管理 優化運行
1 存在的問題
我公司合成循環水系統主要向合成冰機、高壓機、合成塔、銅洗、甲醇塔等設備提供合格的循環冷卻水。屬敞開式循環冷卻水系統，其循環水量：5000～6000 m3/h，保有水量：1000～1500 m3/h，補充水量：80～120 m3/h，旁濾水量：100～200 m3/h。
為降低消耗，提高經濟效益，合成循環冷卻水系統必須實現優化運行，即通過規范操作，提高運行人員的技術水平，合理利用和改造現有的水處理設施，使系統處理效率最高。同時，腐蝕率達到國家標準（碳鋼≤0.125mm/a），濁度達到Ⅱ級水要求（≤20mg/l），循環水系統處于良好的運行狀態。由于系統存在以下因素的影響，阻礙了裝置的優化運行。
由于冷卻系統中各換熱器、設備運行時間較長，均不同程度存在密封和腐蝕問題，導致工藝介質外泄，使合成循環水中富含NH3、H2S、CO2等細菌生長、繁殖的營養源（循環水中NH3含量最高時達到17 mg/l），使水中細菌大量生長，加上油污流入循環水體（油含量最高時達到89mg/l），油污與懸浮物結合成污垢，為微生物提供營養，都會使細菌快速生長，生物粘泥迅速繁殖，從而導致了水體濁度上升，水質惡化，合成循環冷卻水系統水質濁度全年皆大大高于國內工業冷卻水設計規范中規定的Ⅱ級水標準（參見表1）。它們大大降低了換熱器的換熱效果。與此同時，垢下腐蝕降低了換熱器的使用壽命。
我公司合成循環水系統緊挨各化工分廠，處在原煤煤庫和造氣分廠之間，冷卻塔西邊不足10m為我公司主運輸煤道，空氣中含有大量粉塵，加上循環水系統為敞開式，循環水在冷卻塔內反復與大量工業大氣接觸，把大量工業粉塵洗滌下來帶入循環水中，使懸浮物含量增高。水中懸浮物帶入冷卻系統，會因流速改變而沉積在換熱設備和管道中影響熱交換效果。
合成循環水冷卻塔由于使用時間長，填料老化，填料碎片進入水體中，堵塞換熱器管道。同時系統中生物粘泥生長迅速，引起垢下腐蝕、銹瘤和生物粘泥，使管道過流斷面減小，循環水流量減少從而降低換熱器的冷卻效果。
合成循環水系統和尿素循環水系統共用一個斜管沉淀池，尿素泄漏的NH3類物質和合成泄漏的NH3、H2、CO2、H2S及油污等混合，使水質更加復雜，水體中生物粘泥在豐富的營養源和適宜的水溫下生長十分迅速。冷卻塔配水板上沉積的生物粘泥有3～5mm厚。
為增加冷卻效果，于2000年元月更換了合成循環水冷卻塔的填料，采用改性PVC折板波紋型，該種填料抗破碎性和耐壓性好，消除了填料碎片進入循環水中堵塞管道現象。
封堵了原有斜管沉淀池去尿素循環水管線，將合循、尿循兩系統共用斜管沉淀池改為由合成循環水系統單用。消除了由于合循、尿循水體中介質泄漏互混形成的復雜水質，使單系統水質介質簡化，降低了處理難度，使水體中生物粘泥的營養源減少，微生物得到有效控制。合成循環水系統填料運行3年多以來表面無粘泥附著，配水板粘泥沉積厚度控制在0.5～1mm，運行效果良好。
對斜管沉淀池進行技術改造，在斜管沉淀池上增設了溢流槽，及時排除合成泄漏出的油類物質，減少了殺菌滅藻劑投加量，降低了水體中污垢含量。
1999年9月增設了系統旁路試驗管，通過對每月的掛片分析系統水質發展趨勢，從而及時作出調整，使系統的腐蝕、結垢率控制在GB范圍之內。
旁濾池是凈化系統水質的關鍵設備。2000年至2002年，我們對旁濾池進行了十余次換砂補砂，加強了旁濾池的過濾效果，并先后進行了旁濾池加蓋板以增加回水處理量，為防止反洗強度過大時濾層沖塌，用L65 mm角鋼加固了箅子板。以上措施保證了系統旁濾池長周期正常、穩定運行。
為阻擋系統老化了的填料碎片進入系統，堵塞水冷器列管，在合循二樓集水槽進冷水池端安裝了不銹鋼篩網，徹底解決了填料碎片進入系統堵塞換熱器管道的問題。
針對合成循環水系統垢下腐蝕嚴重及粘泥生長過快的情況。2000年元月系統進行了不停車化學清洗，之后大量排污置換。清洗后冰機臥式水冷器進水端花板上銹瘤及管道上粘附的生物粘泥全部剝落，露出金屬色。表明系統設備管線已較干凈。再進行36h預膜，用旁路試驗管掛片監測，掛片上有明顯的五彩光暈，表明管線、設備內表面覆蓋有一層完整、致密的金屬保護膜。
1999年10月，在合成循環水系統試用目前國內工藝較成熟的全有機磷復合配方，生物粘泥得到了有效控制，系統冷卻設備腐蝕、結垢現象得到明顯改善。同時為防止某一種殺菌劑的長期使用，使水體中細菌、生物粘泥的抗藥性相對增強導致水中異養菌呈上升趨勢，自2001年至今，先后調整更換殺菌劑配方5次，季胺鹽類非氧化性殺生劑與活性溴、二氧化氯、固體活性溴、新潔爾滅等氧化性殺生劑交替使用達到了很好的殺菌效果，異養菌數量最高為1х105個/ml， 最低為0.2х105個/ml。
工藝介質泄漏是系統產生細菌的主要原因。合成的工藝介質（NH3 H2S CO2 H2）及油污進入循環冷卻水，為細菌生長提供了豐富的營養，使水體內產生大量的生物粘泥，造成水質惡化。為防止工藝介質的泄漏或及時找出泄漏點。我們定時對循環冷卻水進行油含量及NH3含量分析，了解各換熱器是否有工藝泄漏。一旦發現有泄漏發生，立即通知合成氨分廠查找泄漏點，及時堵漏，保證工藝介質不進入循環冷卻水。
“三分藥劑，七分管理”，為規范員工操作，2000年開始訂立了《循環水水質過程控制作業指導書》、《循環水水質過程報告單》和《循環水加藥日程表》，進行了定崗、定點、定時、定量的合理化管理，同時加強了水質分析人員的力量，提高了分析頻率，白班分析人員每天兩次對系統循環冷卻水進行全分析。提高分析人員本身素質，保證了分析結果具有及時性、準確性，更好地指導操作人員日常操作。同時設立了專門人員負責循環水的加藥工作。負責檢查、監督加藥質量和數量，并根據分析結果及時調整加藥量，使各工藝指標控制在廠控指標內。達到保證循環水水質平穩運行的目的。
自1999年8月運行至今，經過一系列整改，合成循環冷卻水水質有了明顯改善。系統運行穩定，水質波動小。合成循環水系統濁度及腐蝕率（參見表2、表3）比1999年有了大幅度下降，并從2000年至今保持水質平穩。
1999年4～9月，合成冰機水冷器平均每隔20天要清理1次，自2000年元月至今，僅清理5次，節省清理費用約20萬元。同時冰機系統液氨總管高壓出口壓力由1.60～1.77Mpa下降到小于1.44Mpa，高壓機各段出口氣體溫度合格率由1999年低于50%上升到100%，大大緩減了合成氨生產的壓力，提高了產量，現實了合成循環冷卻水系統的優化，達到了經濟運行的效果。
參考文獻
1. 周本省，《工業水處理技術》，化學工業出版社，1996年
關鍵詞：鈦冶煉爐循環冷卻水 緩蝕阻垢 水穩藥劑 處理分析
中圖分類號：TF085
1 前言
攀鋼鈦業公司鈦冶煉爐冶煉高鈦渣，采用半除鹽循環冷卻水系統間接冷卻電極柱的白鋼保護套、底環、接觸元件和液壓站的液壓站油箱。鈦冶煉爐循環冷卻水系統圖如下。
試生產以來，水冷管道結垢嚴重，流量變小，局部溫度過高造成系統報警頻繁，嚴重影響了水冷系統的換熱效果，產量達不到設計值（平均每月產量小于3000噸）。
2 原因分析
鈦冶煉爐循環冷卻水系統垢樣結果如下。
可知系統老垢以鈣垢為主。結合循環水水質指標計算飽和指數（L.S.I.）和穩定指數（R.S.I.）。
（1）飽和指數
L.S.I.=pH-pHs=9.20-6.34=2.86>0
（2）穩定指數
R.S.I.=2pHs- pH=3.48
由此可知，鈦冶煉爐循環冷卻水系統水質為結垢型水質，此為系統極易沉積污垢的一大因素，另有三個因素：
（1） 循環冷卻水系統的pH值較高，導致循環水中的鈣、鎂離子易從水中析出形成水垢附著在管道壁上；
（2） 污垢的附著，導致冷卻水流量變小，底環冷卻水回水溫度升高，鈣、鎂離子更易析出，如此惡性循環，使系統結垢更加嚴重，冷卻水回水溫度進一步升高，造成超溫報警裝置報警頻繁；
（3） 微生物粘泥形成的污垢，造成管壁增厚，達不到換熱冷卻效果，嚴重時將導致設備燒壞并產生漏水，造成停產檢修。
鑒于此，需對鈦冶煉爐循環冷卻水系統進行水質穩定研究，投加阻垢分散劑（內含污垢剝離成分），以保證不堵塞管道。
3 實驗室藥劑篩選及結果
3. 1 試驗目的
循環冷卻水處理是一個綜合性治理的過程，不能片面地處理結垢或腐蝕或菌藻滋生的問題。因此針對鈦冶煉爐結垢型水質，需篩選以阻垢分散為主，配以緩蝕基團為輔的緩蝕阻垢劑，并結合殺滅、剝離菌藻的殺菌滅藻劑共同保證水質穩定。
3. 2 試驗內容
進行實驗室靜態阻垢試驗、強化腐蝕試驗、緩蝕阻垢劑與殺菌滅藻劑配伍性能試驗、有熱負荷的動態試驗篩選針對性強的緩蝕阻垢配方，確定藥劑投加量，并考核緩蝕阻垢劑和殺菌滅藻劑的配伍性能。
3. 3 靜態阻垢試驗結果
阻垢率隨加藥量變化曲線圖：
3. 4 強化腐蝕試驗及結果
緩蝕率隨藥劑投加量變化曲線圖：
通過試驗，篩選出配方C為緩蝕阻垢最佳配方。
3. 5 殺菌滅藻劑與緩蝕阻垢劑配伍性試驗結果
殺菌滅藻劑與配方C配伍性能較好，殺菌率均保持在99.0%以上。
3. 6 動態模擬試驗結果
將配方C不同濃度進行動態模擬試驗，得出結果見表6：
配方C阻垢緩蝕性能滿足需要，命名為PS-305。投加量在[20，30）mg/l時，對A3鋼、黃銅、不銹鋼均有較好的緩蝕效果，污垢附著率和腐蝕率均能夠達到GB50050-07的要求。
4 現場調試及結果
4.1 調試技術路線
4.2 現場調試結果
調試后鈦冶煉爐循環冷卻水系統各項水質指標和管道腐蝕結垢率均達到GB50050-07要求，說明鈦冶煉爐循環冷卻水系統管道結垢情況得到了有效控制。
5 結論
5.1投加緩蝕阻垢劑PS-305，徹底解決了現場報警異象，說明鈦冶煉爐循環冷卻水系統所結老垢已徹底清離，管道管徑已恢復。運行期間，水系統污垢附著率均低于GB50050-07（污垢附著率≤15m.c.m）的標準，確保了鈦冶煉爐冶煉高鈦渣的安全生產。
5.2 投加緩蝕阻垢劑PS-305，水系統腐蝕率均低于GB50050-07（碳鋼≤0.075mm/a、銅≤0.005mm/a、不銹鋼≤0.005mm/a）的標準，有效的減緩了鈦冶煉爐循環冷卻水系統設備的腐蝕速率，增加了設備的使用壽命。
關鍵詞 循環冷卻水系統；正磷；結垢；腐蝕
中圖分類號TQ085 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）71-0096-02
0 引言
敞開式循環冷卻水系統通常采用投加化學藥劑的方法來控制系統的結垢、腐蝕等問題。工業循環水系統大多采用以有機磷、聚合磷為主要成分的磷系緩蝕阻垢劑，但其受水溫、系統PH值等因素的影響，磷系緩蝕阻垢劑易發生水解。正磷過高既可能引起腐蝕也可能產生結垢現象。因此在投加磷系緩蝕阻垢劑時應考慮多方面的因素，如補水水質、系統水溫和pH值等，在綜合考慮這些因素后，合理地投加藥劑以達到系統平穩運行的效果。
1 循環水系統中正磷的來源
正磷的來源主要有兩個方面：一是水穩劑的水解，磷系配方的水穩劑易受多種因素的影響發生水解，水解速度會隨這些影響因素的不同而有所不同。二是循環水的補水也有可能帶入正磷。另外，循環水場的不斷濃縮水質，各種離子濃度不斷增大，也是正磷含量升高的另一個原因。
2 正磷含量對系統的影響
為了盡可能節約水資源，循環水系統通常是在高濃縮倍數的情況下運行的，濃縮倍數越大要求系統的穩定性就越高，稍微的腐蝕或是結垢傾向都會對循環水系統造成很大的影響。緩蝕阻垢劑水解產生的正磷酸鹽易與水中的鈣、鋅離子產生磷酸鹽垢，容易形成難以去除的硬垢，影響換熱器的換熱效果；生成的磷酸鹽垢還會引起垢下腐蝕，使換熱器穿孔而損壞。
正磷酸鹽還是菌藻的營養物，大量的菌藻會吸附系統中的懸浮物及泥沙、塵土等，形成附著或堆積的軟泥性沉積物。這些沉積物不僅會降低換熱器的換熱效果，引起設備的腐蝕、降低藥劑的效能。
3 正磷含量對循環水系統影響實例
燕山石化水務管理中心五供水六循的補水以地下水為主，鈣離子濃度為300mg/L左右，濃縮倍數長期在4左右運行，循環水鈣離子濃度在1 200mg/L左右，屬于高鈣高硬循環水；下面以五供水六循2010的實際運行情況為例說明。
六循4月份～9月份水質及補水情況如下表所示：
從表中可以看出，5月～7月循環水中正磷和鈣離子濃度均較高，系統粘附率一直居高不下，但系統腐蝕速率偏低。對表格中數據作如下分析：
1）藥劑配方不合理。藥劑配方中含有正磷加上水解產生的正磷，使循環水中正磷含量過高，產生了過多的磷酸鹽沉淀，致使系統粘附速率偏高；2）鍋爐冷凝水補水。冷凝水中正磷含量為3.0mg/L～4.0mg/L范圍內，當將冷凝水補進循環系統后，系統正磷過高，產生磷酸鹽沉淀，使系統粘附速率偏高，腐蝕速率偏低。
針對以上原因，采取以下方法來改善水質狀況。
1）改變藥劑配方
8月開始將藥劑改為有機磷＋磺酸共聚物的配方，藥劑中不含正磷，循環系統中有機磷的含量相對提高。總磷控制在7.0mg/L～8.0mg/L范圍內，但從8月的實際運行效果看，系統的粘附速率與7月相比沒有下降，分析原因為冷凝水的補水對循環系統正磷含量有一定的影響。
2）提高系統總磷含量
維持系統冷凝水補水量，將總磷提高到9.72mg/L運行，系統粘附速率從8月的18.8m.c.m降到了9月的12.9m.c.m，循環系統結垢趨勢得到了緩解。
4 結論
通過長期的現場監測數據分析，水穩劑配方中正磷含量對循環水系統有較大影響。正磷含量偏高，則會使循環水系統偏結垢；正磷含量偏低，在循環水系統表面不能形成有效的保護膜，使循環水系統偏向腐蝕，設備得不到有效的保護。實際運行中需合理的選擇藥劑配方和藥劑投加量，充分發揮正磷的積極作用，最大限度的減少其負面影響；
在實際生產過程中，根據每月的實時水質監測數據，分析循環水系統的結垢和腐蝕趨勢，補水各種離子濃度的高低以及正磷含量的多少，及時的更改藥劑的投加量，調整好總磷的控制指標，保證水體中的有機磷含量，使其能對系統起到良好的保護作用。另外，根據每種藥劑配方的性質不同，及時調節循環水系統的pH值控制范圍，避免緩釋阻垢劑發生水解和變質，充分發揮藥劑的緩釋阻垢能力，可以避免大量的水耗藥耗浪費，節省生產成本。
參考文獻
[1]吳凱寧.循環水濁度、總鐵、正磷高原因淺析[J].大氮肥，2002，23(5)：338-339.
關鍵詞：冷卻水、煤氣化、換熱、殼牌
1、前言
河南龍宇煤化工有限公司1期50萬t/a甲醇項目是國內首套采用殼牌粉煤氣化制甲醇的裝置，該項目于2008年5月建成投產并順利生產出合格甲醇產品。由于其氣化裝置包含的動設備和換熱器非常多，所以整個裝置配套有一個復雜的循環冷卻水系統。循環冷卻水系統是氣化裝置生產的重要組成部分，隨著我公司生產負荷的進一步的提高，工藝物料對換熱設備的腐蝕也隨之加重，造成設備腐蝕穿孔，工藝物料進入循環水系統，導致循環水進水水質持續惡化，部分換熱器管路產生腐蝕或堵塞，各種冷卻器換熱效果不好一直是阻擾氣化裝置長周期運行的主要問題，嚴重影響正常生產。
2、 循環冷卻水系統存在的問題
2.1 工藝介質泄漏，導致水質污染嚴重
隨著我公司循環冷卻水系統長時間運行，各換熱器和泵等設備均存在一定程度的密封和腐蝕問題。經常發生工藝介質外泄至冷卻水中，而氣化循環水系統和甲醇、空分等裝置的循環水共用一個沉淀池。這樣甲醇系統泄漏的NH3、H2S、CO2和氣化泄漏的油污、灰水等混合，使水質非常復雜。循環水中細菌大量繁殖，生物粘泥迅速增加。粘泥附著在管壁除了引起腐蝕外，還會使冷卻水流量減小，從而降低換熱效率。嚴重時還會堵塞管道，妨礙正常生產。
2.2 設備管線腐蝕嚴重
氣化循環冷卻水系統中，其設備和管線幾乎都是由金屬材質制造的，長期使用循環冷卻水會發生腐蝕穿孔，進而產生大量鐵銹。產生腐蝕的因素很多，主要有：化學離子引起的腐蝕、微生物引起的生物腐蝕以及冷卻水中溶解氧導致的電化學腐蝕等。腐蝕穿孔會引起冷卻水和工藝介質之間的滲漏，污染冷卻水水質。而鐵銹等腐蝕產物沉積也影響冷卻水流量。例如事故冷卻水泵P-3202是給氣化關鍵設備鍋爐水泵P-1301專門提供事故冷卻水的。然而由于泵入口管線由于位置低，常有大量鐵銹堵塞在泵入口過濾器處，影響該泵的打量。進而導致P-1301泵的冷卻水流量不足，影響生產安全。
2.3 管線堵塞，冷卻水流量不能滿足滿負荷生產。
由于我公司循環冷卻水系統為敞開式，而其冷卻塔由位于動力車間和二期項目基建工地交匯處，空氣中帶有大量粉塵。循環水在冷卻塔中于空氣反復接觸，把大量粉塵帶入循環水中，在循環冷卻水系統中形成重碳酸鹽等。其濃度會隨著蒸發濃縮而增加，當濃度達到飽和狀態時，或在經過換熱器傳熱表面水溫升高時，會發生分解反應，生成碳酸鈣沉淀。碳酸鈣沉積在換熱器表面，形成致密的碳酸鈣水垢，其導熱性能很差，從而大大降低換熱器的傳熱效率，嚴重時，使換熱器堵塞，系統阻力增大，使的管道通量大為減小。特別是在換熱負荷大的壓縮機、磨煤機的油換熱器以及位置高、壓頭損失大的調和水泵P-1304處極易形成結垢堵塞，不能保證正常冷卻水量。
3、 問題處理措施
3.1 改善水處理設施，嚴格控制系統入口水質
主要從三方面入手，首先將氣化與其它裝置循環水系統分離，改為各裝置循環水單獨使用沉降池。減少了氣化循環水內泄漏的工藝介質種類，降低了其處理難度。并對沉淀池進行技術改造，在沉淀池上增設了溢流槽，及時排除氣化泄漏出的油類物質，減少了殺菌滅藻劑投加量，降低了水體中污垢含量。其次加強了對系統水質的監測，定時對循環冷卻水水質進行分析。如有介質泄漏入循環水中可做到及時發現，及時定位，及時處理，避免了大量工藝介質的進入污染。最后，通過大量試驗，選擇出最合適的水質穩定劑，并改善了殺菌劑的配方，使得系統中的重碳酸鹽、生物粘泥得到了有效的控制。實施以上處理措施后，氣化用循環冷卻水水質大為改善，系統換熱設備腐蝕、堵塞等現象得到有效控制。
3.2工藝改造部分
雖然在源頭上對循環水水質進行了改善，但不可避免循環水中還會有些雜質產生，為此，我們對系統內部進行了些工藝改造。首先在循環冷卻水系統入口總管處增加了個過濾器，將其水中可能存在的雜質過濾掉。并在過濾器底部接上排放導淋，安排人員進行定時排污。保證了其水質。其次針對像磨煤機、調和水泵等關鍵設備冷卻水量不足問題，在其循環水進水管線上增加了管道泵，進行特供，保證了關鍵設備的冷卻水用量。而冷卻水泵P-3202我們也對其進行了改造，將其入口從循環水回水總管底部遷到了進水總管側部，這樣既避免了回水總管鐵銹等雜物得帶入，又防止空氣的吸入。其入口過濾器也加了導淋，用來定時排污。自從改造后再也沒有出現過過濾器堵塞的現象，鍋爐水泵冷卻水也得到了穩定的供給。
3.3 提高操作水平，合理分配循環冷卻水
據統計氣化裝置循環水需要為27臺泵，30個換熱器提供冷卻水，其供水管線分布復雜，管徑也各不相同。經過我們對各個換熱設備的循環水量實際測量，發現部分冷卻器循環水量存在分配不平衡問題，例如氣化框架5層的破渣機油換熱器在冷卻水管路末端，實測流量只有1.2 m3/h，遠小于其理論需水量。而渣循環水換熱器E-1401實測980m3/h，超過了實際需水量，因此在工藝上平衡調整各裝置和換熱器的冷卻水量是保證換熱效果的重要手段。通過調整各換熱器的進出口閥的開度，使換熱器的進口閥全開，出口閥調整至適當的開度，并隨時根據設備實時的換熱負荷變化而做出相應的調整。有效的冷卻直接關系到氣化裝置的長周期穩定運行，為此我們加強了對工藝操作人員培訓，保證合理分配冷卻水量，確保送到各換熱點的循環水壓力、流量滿足工藝需要。
4、 改造后的效果
2010年5月整改以來，氣化循環冷卻水水質有了明顯改善。系統運行穩定,水質波動小。循環水系統濁度及腐蝕率也比前兩年有了大幅度下降，設備腐蝕結垢問題得到了有效改善 。以前每隔一個多月就要請專業清洗公司清理換熱器，現在半年才需要清理一次，一年光清理費用就節約了八萬多元。同時也大大緩解了氣化裝置生產的壓力,實現了氣化循環冷卻水系統的優化，保證了各個換熱設備冷卻水需求量，為我公司煤氣化裝置滿負荷、長周期運行提供了重要保證。
參考文獻：
[1]余經海，《工業水處理技術》，化學工業出版社，2010年
[2]朱月海，《循環冷卻水》，建筑工業出版社，2008年
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